一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，包括如下步骤：S1、通过紫外线照射处理反渗透产水，将反渗透产水中的电中性有机物转化为带负电的羧酸类物质，得到产水溶液；S2、将所述产水溶液通过离子交换树脂处理，以吸附除去所述产水溶液中的带负电的羧酸类物质。本发明专利技术可以快速高效去除反渗透产水中残存的电中性小分子有机物，可以为生产高品质饮用水或电子级超纯水中提供技术支撑。饮用水或电子级超纯水中提供技术支撑。饮用水或电子级超纯水中提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，尤其是涉及一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法。

技术介绍

[0002]近年来，反渗透工艺在我国的应用规模快速增加，用于生产高品质工业用水，如锅炉水、冷却循环水和电子工业纯水等。反渗透膜的孔径极小(0.1nm数量级)，可截留大部分有机物。但是，电中性有机物容易通过“溶解
‑
扩散
‑
溶出”方式穿透反渗透膜，进入反渗透产水，具有潜在的健康风险(醛和卤代有机物存在潜在致癌风险)和工业生产质量风险(醛酮类有机物导致芯片生产良率下降)。
[0003]城市污水再生利用已成为解决我国水资源短缺和水环境污染问题的重要途径，但是再生水的有机污染物浓度较高。当以再生水为水源时，反渗透产水中的有机物浓度更高，组分更复杂，后续深度处理去除更困难。
[0004]研究表明，以再生水为水源的反渗透产水中总有机碳浓度为500～1000μg/L，其中约80％为分子量小于350Da的电中性有机物。
[0005]因此，虽然反渗透工艺可有效削减多种微量有机污染物，但以再生水为水源的反渗透产水仍含有羰基类、含氮类、卤代类等电中性小分子有机物，存在潜在的健康风险和生产风险，从而，有必要研发反渗透产水中的电中性小分子有机物处理技术。
[0006]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，能够以高标准去除反渗透产水中的电中性有机物。
[0008]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0009]一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，包括如下步骤：
[0010]S1、通过紫外线照射处理反渗透产水，将反渗透产水中的电中性有机物转化为带负电的羧酸类物质，得到产水溶液；
[0011]S2、将所述产水溶液通过离子交换树脂处理，以吸附除去所述产水溶液中的带负电的羧酸类物质。
[0012]优选地，步骤S1中的所述紫外线为185nm和254nm双波长紫外、172
‑
222nm准分子光源深紫外线中的一种；光照强度为2
‑
10mW/cm2。
[0013]优选地，步骤S1中处理的温度为10
‑
30℃，紫外线辐照剂量为5000
‑
10000J/m2。
[0014]优选地，步骤S2中，所述离子交换树脂为聚苯乙烯基底凝胶型强碱阴离子树脂、聚苯乙烯基底大孔型强碱阴离子树脂、聚苯乙烯基底大孔型弱碱阴离子树脂中的一种。
[0015]优选地，在步骤S1中，还加入氧化剂与所述紫外线照射处理协同，以将所述电中性
有机物转化为所述带负电的羧酸类物质。
[0016]优选地，所述氧化剂的投加浓度为5
‑
100μM。
[0017]优选地，所述氧化剂为H2O2、O3、过硫酸盐和自由氯中的一种。
[0018]本专利技术具有如下优点：本专利技术利用紫外线照射和离子交换树脂吸附同时作用，可以快速高效去除反渗透产水中残存的电中性小分子有机物，去除率高(降解彻底，矿化度高)，经实验验证，本专利技术可将有机碳降低至约5μg
‑
C/L，满足工业纯水的高标准使用需求，可以为生产高品质饮用水或电子级超纯水中提供技术支撑。本专利技术的方法简单实用，所用的工艺装置容易安装应用。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的一个实施例中去除反渗透产水中的电中性有机物的方法所用的工艺装置示意图。
[0020]图2是本专利技术实施例1与对比例1
‑
11中丙酮溶液TOC去除效率对比图。
[0021]图3是本专利技术实施例1、2、5和6中TOC的去除效果对比图。
具体实施方式
[0022]以下对本专利技术的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]本专利技术具体实施方式提供一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，包括如下步骤：
[0024]S1、通过紫外线照射处理反渗透产水，将反渗透产水中的电中性有机物转化为带负电的羧酸类物质，得到产水溶液；
[0025]S2、将所述产水溶液通过离子交换树脂处理，以吸附除去所述产水溶液中的带负电的羧酸类物质。
[0026]在上述技术方案中，紫外线通过直接光解，将反渗透产水中的电中性有机物(主要是电中性的小分子有机物，例如羰基类、含氮类、卤代类等电中性小分子有机物)转化(通常转化率为100％)为带负电的羧酸类物质(其中，可能会有部分进一步矿化生成CO2)，生成的羧酸类物质以带负电荷的解离态为主，进一步通过离子交换树脂柱的处理，被树脂吸附单元去除。通过紫外线
‑
离子交换树脂联用可将小分子有机物矿化去除或转化为有机羧酸便于离子交换树脂去除，将有机碳降低至约5μg
‑
C/L。
[0027]在优选的实施方式中，步骤S1中的所述紫外线为185nm和254nm双波长紫外、172
‑
222nm准分子光源深紫外线中的一种；光照强度为2
‑
10mW/cm2。
[0028]在优选的实施方式中，双波长紫外(185/254nm)可以通过高透石英管壁的低压紫外线光源产生；准分子光源深紫外线(172
‑
222nm)可以通过准分子光源产生，准分子光源包括氙气(Xe
‑
172nm)、溴化氪(KrBr
‑
207nm)、氯化氪(KrCl
‑
222nm)等准分子光源。
[0029]在优选的实施方式中，步骤S1中处理的温度为10
‑
30℃，紫外线辐照剂量为5000
‑
10000J/m2。
[0030]在优选的实施方式中，步骤S2中，所述离子交换树脂为聚苯乙烯基底凝胶型强碱
阴离子树脂(例如杜邦公司的商品名为DuPont的树脂)、聚苯乙烯基底大孔型强碱阴离子树脂(例如商品名为AmberTec UP900 OH的树脂)、聚苯乙烯基底大孔型弱碱阴离子树脂(例如商品名为AmberTec UP9600的树脂)中的一种。
[0031]在优选的实施方式中，在步骤S1中，还可加入氧化剂与所述紫外线照射处理协同，以将所述电中性有机物转化为所述带负电的羧酸类物质。
[0032]在优选的实施方式中，所述氧化剂的投加浓度为5
‑
100μM。
[0033]在优选的实施方式中，所述氧化剂为H2O2、O3、过硫酸盐和自由氯中的一种。其中，H2O2、过硫酸盐以及自由氯可使用水处理用药剂或分析纯试剂，O3可通过O2进入臭氧发生器现制现用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、通过紫外线照射处理反渗透产水，将反渗透产水中的电中性有机物转化为带负电的羧酸类物质，得到产水溶液；S2、将所述产水溶液通过离子交换树脂处理，以吸附除去所述产水溶液中的带负电的羧酸类物质。2.如权利要求1所述的去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，其特征在于：步骤S1中的所述紫外线为185nm和254nm双波长紫外、172
‑
222nm准分子光源深紫外线中的一种；光照强度为2
‑
10mW/cm2。3.如权利要求1所述的去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，其特征在于：步骤S1中处理的温度为10
‑
30℃，紫外线辐照剂量为5000
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文龙，蔡涵颖，吴乾元，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：